Устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного тока Советский патент 1982 года по МПК H02P5/06 

I

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автоматизированных системах, к которы.м предъявляются требования обеспечения высокой дина.мической и статической точности поддержания скорости.

Известно устройство для стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока, содержащее задающий генератор, счетчик, реверсивный счетчик, элемент И, блок совпадения, триггер, ключевой элемент и датчик скорости 1.

Однако качество переходного процесса этого устройства существенно зависит от скорости изменения частот, сравнивае.мых на реверсивном счетчике. При больших различиях в этих частотах реверсивный счетчик .может неоднократно устанавливаться в нуль, что ухудшает качество переходного процесса, а в некоторых случаях может привести к возникновению незатухаюших колебаний в системе.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для стабилизации скорости вращения двигателя постоянного тока, содержащее последовательно включенные задающий генератор, реверсивный счетчик, преобразователь код-аналог, усилитель мощности, двигатель и датчик скорости 2.

Однако это устройство характеризуется недостаточными быстродействием и динамической точностью.

Целью изобретения является повыщение быстродействия и динамической точности стабилизации частоты вращения двигателя постоянного тока.

Поставленная цель достигается тем, что

10 в устройство введены последовательно включенные блок совпадения, схема выделения одиночного импульса, элемент И и эле.мент ИЛИ, а задающий генератор снабжен вторым выходок, при этом входы блока совпадения соединены с выходами разрядов реверсивного счетчика, второй вход элемента ИЛИ - с выходом датчика скорости, выход элемента ИЛИ - со вторым входом реверсивного счетчика, первый выход задающего генератора дополнительно соединен со вторым входом схемы выделения одиночного импульса, а второй выход задающего генератора подключен ко второму входу элемента И.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит последовательно включенные задающий генератор 1, реверсивный счетчик 2, преобразователь 3 код-аналог, усилитель 4 мощности, электродвигатель 5, датчик 6 скорости, а также последовательно включенные блок 7 совпадения, схема 8 выделения одиночного импульса, логические элементы Я 9 и ИЛИ 10. Вход блока 7 совпадения соединен с выхода.ми разрядов реверсивного счетчика 2. Второй вход элемента ИЛИ 10 подключен к выходу .датчика б скорости, а выход элемента ИЛИ 10 - ко второму входу реверсивного счетчика 2. Второй вход схемы 8 соединен с первым выходом задающего генератора 1, второй выход которого подключен ко второму входу элемента И 9.

Устройство работает следующи.м образом.

Требуемая скорость двигателя постоянного тока задается частотой с первого выхода генератора 1, поступающей на вход сложения реверсивного счетчика 2. Преобразователь 3 код-аналог формирует сигнал, пропорциональный коду реверсивного счетчика 2, управляющий через усилитель 4 двигателем 5. Частота с выхода датчика 6 скорости поступает на вход вычитания реверсивного счетчика 2 через логический элемент ИЛИ 10. В момент времени, когда на реверсивном счетчике 2 записывается нуль во всех разрядах, блок 7 совпадения выдаёт сигнал запуска схемы 8, на выходе которой при этом формируется один импульс, длительность которого кратна периоду частоты с первого выхода задающего генератора 1. В течение времени, равного длительности импульса с выхода схемы 8, открывается элемент Я 9 и более высокая частота со второго выхода генератора 1 поступает через элемент ИЛИ 10 на вычитающий вход реверсивного счетчика. Таким образом после обнуления реверсивного счетчика в него записывается код, соответствующий (с некоторой погрещностью) установивщемуся значению скорости вращения двигателя. Такая реализация схемы записи в реверсивный счетчик значения кода, соответствующего установивще.муся значению скорости вращения двигателя, позволяет предельно сократить (до времени, равного половине периода задающей частоты) время формирования этого кода. За счет этого обеспечивается существенное сокращение длительности переходного процесса в системе и повыщение динамической точности устройства.

Формула изобретения

Устройство для стабилизации частоты вращения электродвигателя постоянного тока, содержащее последовательно включенные задающий генератор, реверсивный счетчик, преобразователь код-аналог, усилитель мощности, выход которого подключен к электродвигателю постоянного тока, и датчик скорости, отличающееся тем, что, с целью повыщения быстродействия и дина.мической точности устройства, в него дополнительно введены последовательно включенные блок совпадения, схема выделения одиночного импульса, элемент И и элемент ИЛИ, а задающий генератор снабжен вторым выходом, при этом входы блока совпадения соединены с выходами разрядов реверсивного счетчика, второй вход элемента ИЛИ - с выходом датчика скорости, выход элемента ИЛИ - со вторым входом реверсивного счетчика, первый выход задающего генератора дополнительно соединен со вторым входо.м схемы выделения одиночного импульса, а второй выход задающего генератора подключен ко второму входу элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2664186/24-07, 1979.

2.Богорад 3. Г. Киблицкий В. А. Цифровые регуляторы и измерители скорости. М.-Л., «Энергия, 1966. с. 97.